RU2054361C1

RU2054361C1 - Seaplane fuel tank venting system

Info

Publication number: RU2054361C1
Authority: RU
Inventors: В.С. Воробьев
Original assignee: Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им.Г.М.Бериева
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: aeronautical engineering. SUBSTANCE: venting system has vented tank, air line and air intake arranged in wing outer panel; system is also provided with moisture separating section built in pylon outlines of wingtip float and connected with vented tank by means of air line with the aid of air intake branch pipe fitted in top portion of moisture separating section; air intake is extended along incoming flow; atmospheric air intake is formed by vertical slotted air intakes made in pylon nose and is brought in communication with air line through chamber of moisture-separating section provided with profiled moisture deflectors and inclined bottom with drain passages brought outside. EFFECT: enhanced reliability. 4 dwg

Description

Изобретение относится к авиатехнике, к системам дренажа и наддува топливных баков летательных аппаратов (л.а.), в частности гидросамолетов. Повышение надежности л. а. путем исключения (или уменьшения) попадания влаги в полости топливных баков через дренажные устройства является актуальной проблемой для гидроавиации. The invention relates to aircraft, to the systems of drainage and pressurization of the fuel tanks of aircraft (l.a.), in particular seaplanes. Improving the reliability of l. a. by eliminating (or decreasing) the ingress of moisture into the cavity of the fuel tanks through the drainage devices is an urgent problem for hydroaviation.

Известна система дренажа группы крыльевых топливных баков, содержащая трубопроводы, соединяющие их надтопливное пространство с атмосферой, размещенный в консольной части крыла дренажный бак и воздухозаборник, выведенный на нижнюю поверхность крыла [1] Недостатком этого известного решения является то, что воздухозаборник расположен на нижней поверхности крыла. При таком размещении его на гидросамолете возможен контакт воздухозаборника с водой при нахождении гидросамолета на акватории, сопровождаемый гидроударом и попаданием воды в топливные баки. A known system of drainage of a group of wing fuel tanks containing pipelines connecting their fuel space with the atmosphere, a drain tank and an air intake located on the lower wing surface located in the console part of the wing [1] The disadvantage of this known solution is that the air intake is located on the lower surface of the wing . With this placement of it on a seaplane, the air intake may contact water when the seaplane is in the water, accompanied by water hammer and water entering the fuel tanks.

Наиболее близкой по решаемой задаче и технической сущности к заявляемому объекту изобретения является система дренажа группы топливных баков л.а. сообщаемых поверху между собой и с атмосферой дренажным трубопроводом, имеющим на входе приемник воздуха из атмосферы и петлеобразный воздуховод с калиброванным дренажным каналом (эжектором) в нижней точке для отвода попавшей в него воды [2]
Недостатки, присущие известной системе дренажа, выбранной прототипом заявляемого объекта, следующие.Closest to the problem and the technical nature of the claimed object of the invention is a drainage system of a group of fuel tanks L. communicated on top of each other and with the atmosphere by a drainage pipe having an inlet air receiver from the atmosphere and a loop-shaped duct with a calibrated drainage channel (ejector) at the lower point to discharge water that has got into it [2]
The disadvantages inherent in the known drainage system selected by the prototype of the proposed facility are as follows.

В полете без эволюций, при установившемся давлении в надтопливном пространстве баков и в дренажном тракте, в петлеобразном воздуховоде может происходить частичная сепарация и удаление влаги из нагнетаемого в баки забортного воздуха, содержащего, например, морской туман, моросящие осадки, брызги и т. п. путем слива самотеком через жиклер наружу оседающей на внутренних стенках воздуховода капельной влаги. Но при возможной закупорке жиклера, например при обмерзании, может произойти наполнение петлеобразного воздуховода водой. В этом случае воздуховод будет функционировать как гидравлический затвор в режиме гидроудара, что создаст опасную ситуацию в работе дренажной и топливной систем. In a flight without evolutions, at a steady pressure in the fuel space of the tanks and in the drainage path, in a loop-shaped duct, partial separation and removal of moisture from the outboard air injected into the tanks, containing, for example, sea fog, drizzle, spray, etc., can occur. by gravity drainage through the nozzle outward dropping moisture settling on the inner walls of the duct. But with a possible blockage of the nozzle, for example during freezing, filling of the loop-like duct may occur with water. In this case, the duct will function as a hydraulic shutter in the mode of hydraulic shock, which will create a dangerous situation in the operation of the drainage and fuel systems.

В случае возможного контакта выдвинутого навстречу набегающему воздушному потоку приемника воздуха с фронтом дождевой облачности, при полетах в этих условиях с эволюциями, также в случае динамического воздействия на него струй воды, например при посадках (пробежках) гидросамолета на акватории, в приемнике дренажа и воздуховоде возможно образование скоплений из водовоздушной смеси и воды, не успевающей вытекать через жиклер. In the event of a possible contact of the air receiver advanced towards the incoming airflow with the cloud cover, during flights under these conditions with evolution, also in the case of dynamic impact of water jets on it, for example, during landing (jogging) of a seaplane in the water area, in the drainage receiver and duct accumulation of water-air mixture and water that does not have time to flow out through the nozzle.

Под действием возникающих скачков давления в воздуховоде за счет скоростного напора набегающего потока, осредненное значение которого для гидросамолета составляет q 0,15- 0,18 кгс/см², с одной стороны, и разрежения в топливных баках от непрерывного расходования из них топлива с другой, водовоздушные скопления (пробки) могут транспортироваться по петлеобразному воздухопроводу в баки даже при значительном его уклоне и протяженности. Таким образом, реализация заявленного технического эффекта средствами этого известного решения применительно к системам дренажа топливных баков гидросамолета не обеспечивается.Under the action of the resulting pressure surges in the duct due to the speed pressure of the incoming flow, the average value of which for a seaplane is q 0.15-0.18 kgf / cm ² , on the one hand, and rarefaction in the fuel tanks from the continuous consumption of fuel from them on the other water-air accumulations (plugs) can be transported through the loop-like air duct to the tanks even with a significant slope and length. Thus, the implementation of the claimed technical effect by means of this well-known solution in relation to the drainage systems of the fuel tanks of the seaplane is not provided.

Целью изобретения является ограничение влагосодержания находящегося на борту топлива путем исключения попадания влаги в виде свободной воды через дренажную систему в топливные баки гидросамолета и в результате этого повышение его эксплуатационной надежности. The aim of the invention is to limit the moisture content of the fuel on board by eliminating moisture in the form of free water through the drainage system in the fuel tanks of the seaplane and, as a result, increase its operational reliability.

Цель достигается тем, что система дренажа группы топливных баков, содержащая размещенные в консольной части кессона крыла дренажный бак, воздухопровод и заборник дренажа, преобразуется таким образом, что на входе в систему дренажа установлен влагоотделительный дренажный отсек, выполненный встроенным в обводы пилона подкрыльного поплавка и соединенный с системой посредством установленного в его верхней части заборного патрубка воздухопровода с выдвинутым вдоль набегающего потока его заборником, а приемник воздуха из атмосферы образован вертикальными щелевыми воздухозаборниками, выполненными в носке пилона, и сообщается с воздухопроводом через полость влагоотделительного отсека, снабженного установленными по фронту приемника воздуха профилированными влагоотражателями и наклонным днищем с выведенными наружу сливными каналами. Это дает преимущество заявляемой системе в решении поставленной задачи. The goal is achieved by the fact that the drainage system of a group of fuel tanks containing a drainage tank, an air duct and a drainage intake located in the console part of the wing box is converted in such a way that a moisture separation drainage compartment is installed at the inlet of the drainage system, which is built in and connected to the underpass float pylon with the system by means of an air duct installed in its upper part of the intake pipe with its intake extended along the incoming flow, and an air receiver from the atmosphere van with vertical slotted air intakes made in the nose of the pylon and communicates with the air duct through the cavity of the moisture separation compartment equipped with profiled moisture deflectors installed along the front of the air receiver and an inclined bottom with drain channels brought out. This gives the advantage of the claimed system in solving the problem.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что такие существенные отличительные признаки, как ".на входе в систему дренажа установлен влагоотделительный дренажный отсек, соединенный с воздухопроводом посредством установленного в его верхней части заборного патрубка с выдвинутым вдоль потока заборником, а приемник воздуха из атмосферы образован вертикальными щелевыми воздухозаборниками. и сообщен с воздухопроводом через полость влагоотделительного отсека, снабженного установленными в нем по фронту приемника воздуха профилированными влагоотражателями.", дающие преимущества заявляемой системе в достижении технического результата, отсутствуют у прототипа и не известны из уровня техники. Comparative analysis with the prototype shows that such significant distinguishing features as ". At the entrance to the drainage system installed moisture separation drainage compartment connected to the air duct through the installed in its upper part of the intake pipe with the intake extended along the stream, and the air receiver from the atmosphere is formed by vertical slotted air intakes and connected to the air duct through the cavity of the moisture separation compartment, equipped with a profiler installed therein along the front of the air receiver en vlagootrazhatelyami. "giving benefits of the claimed system to achieve a technical result, absent the prototype and is not known in the art.

Сопоставление заявляемой системы с другими известными решениями одинаковой области применения позволило выявить сходство их только по отдельно взятым отличительным признакам, как, например, выделение специального (компенсационного) отсека в системе дренажа топливных баков известно из системы, однако он используется в составе с иными элементами: насосами, предохранительными, вакуумными и запорными клапанами для получения иного технического результата предотвращения попадания забортного воздуха в систему на стоянке. Comparison of the claimed system with other known solutions of the same field of application made it possible to identify their similarity only in separately taken distinguishing features, such as, for example, the allocation of a special (compensation) compartment in the fuel tank drainage system is known from the system, but it is used in combination with other elements: pumps safety, vacuum and shut-off valves to obtain a different technical result to prevent outside air from entering the system in the parking lot.

Сопоставительный анализ заявляемой конструкции с известными в исследуемой области и доступных смежных областях не позволил выявить в них отличительные признаки, идентичные совокупности существенных признаков заявляемого объекта. Результаты выполненного анализа дают основание сделать вывод, что совокупность существенных отличительных признаков предлагаемого изобретения удовлетворяет требованиям новизны, изобретательского уровня и обеспечивает достижение заявляемого технического результата. A comparative analysis of the claimed design with well-known in the study area and accessible adjacent areas did not allow us to identify distinctive features that are identical to the totality of the essential features of the claimed object. The results of the analysis lead to the conclusion that the set of essential distinguishing features of the invention meets the requirements of novelty, inventive step and ensures the achievement of the claimed technical result.

На фиг. 1 изображен гидросамолет, вид спереди; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 влагоотделительный отсек; на фиг. 4 узел I на фиг. 2. In FIG. 1 shows a seaplane, front view; in FIG. 2, view A in FIG. 1; in FIG. 3 dehumidification compartment; in FIG. 4 node I in FIG. 2.

Система дренажа топливных баков на гидросамолете 1 включает установленный на входе в систему влагоотделительный дренажный отсек 2, выполненный встроенным в аэродинамические обводы пилона 3 подкрыльного поплавка 4 и наддуваемым от набегающего потока, размещенный в консольной части кессона крыла 5 дренажный бак 6 и соединяющий их внутренние полости воздухопровод 7, наклонно установленный в носке крыла 5. The system of drainage of fuel tanks on a seaplane 1 includes a moisture separation drainage compartment 2 installed at the system inlet, made integrated in the aerodynamic contours of the pylon 3 of the wing float 4 and pressurized from the incoming flow, located in the console part of the wing box 5, the drainage tank 6 and the air duct connecting them 7, obliquely mounted in the nose of the wing 5.

Влагоотделительный отсек 2 содержит приемник воздуха из атмосферы, образованной вертикальными щелевыми воздухозаборниками 8, выполненными в носке пилона 3, и сообщаемый с воздухопроводом 7 через полость влагоотделительного отсека 2 посредством установленного в его верхней части заборного патрубка 9 воздухопровода 7 с выдвинутым вдоль набегающего потока его заборником 10. Влагоотделительный отсек 2 снабжен также установленными изнутри по фронту приемника воздуха профилированными влагоотражателями 11 и наклонным днищем 12 с выведенными наружу сливными каналами 13. The dehumidification compartment 2 contains a receiver of air from the atmosphere formed by vertical slotted air intakes 8 made in the nose of the pylon 3, and communicates with the air duct 7 through the cavity of the moisture separation compartment 2 through the intake duct 7 installed in its upper part, with its intake 10 extended along the incoming flow The dehumidification compartment 2 is also equipped with profiled dehumidifiers 11 and an inclined bottom 12 mounted on the front of the air receiver and installed inside uzhu flush channels 13.

При работе системы через щелевые воздухозаборники 8 воздух нагнетается во влагоотделительный отсек 2, в котором поддерживается избыточное давление, и по воздухопроводу 7 сжатый воздух подается в дренажный бак 6. Попавшие с воздухом в отсек 2 водяной туман и брызги оседают на стенках влагоотражателей 11, отсека 2 и воздухопровода 7, влага собирается в капли, стекает вниз и по наклонному днищу 12 через сливные каналы 13 вытекает наружу, не попадая в дренажный бак 6 через воздухопровод 7. During operation of the system, through the slotted air intakes 8, air is pumped into the moisture separating compartment 2, in which excess pressure is maintained, and compressed air is supplied through the air duct 7 to the drainage tank 6. Water mist and splashes that have fallen with the air into compartment 2 settle on the walls of the deflectors 11, compartment 2 and air duct 7, moisture collects in droplets, flows down and along the inclined bottom 12 through drain channels 13 flows out without getting into the drainage tank 6 through air duct 7.

В случае динамического воздействия локальных струй воды (волн) на приемник воздуха вода, плавно омывая аэродинамический носок пилона 3, отражается от него, а через щелевые воздухозаборники 8 проникает внутрь влагоотделительного отсека 2 только в виде отдельных брызг, которые, минуя заборный патрубок 9 воздухопровода 7, отводятся из отсека 2 через сливные каналы 13 наружу. In the case of the dynamic impact of local jets of water (waves) on the air receiver, water, smoothly washing the aerodynamic nose of the pylon 3, is reflected from it, and through slotted air intakes 8 it penetrates the moisture separation compartment 2 only in the form of separate sprays, which, bypassing the intake pipe 9 of the air duct 7 are discharged from compartment 2 through the drain channels 13 to the outside.

При длительном контакте с водой, например при встречном фронте дождевой облачности, через щелевые воздухозаборники 8 возможно попадание значительных количеств влаги в отсек 2. Однако в этом случае струи воды не могут попасть в отогнутый вдоль набегающего потока заборный патрубок 9 и в нем не могут образовываться водовоздушные пробки, так как струи воды отражаются в сторону днища 12 влагоотражателями 11 и вода успевает вытекать из отсека 2, не достигая уровня забора патрубка 9 в его верхней части, так как пропускная способность сливных каналов 13 выше, чем у щелевых заборников 8. During prolonged contact with water, for example, when the front is cloudy, a significant amount of moisture may enter the compartment 2 through the slotted air intakes 8. However, in this case, water jets cannot get into the intake pipe bent along the flow and cannot form air-water traffic jams, as water jets are reflected towards the bottom 12 by water deflectors 11 and water manages to flow out of compartment 2, not reaching the intake level of the pipe 9 in its upper part, since the throughput of the drain channels 13 higher than slotted intakes 8.

Claims

HYDROPLANE FUEL TANK DRAINAGE SYSTEM containing a drainage tank, an air duct and an air receiver from the atmosphere located in the console part of the wing box, characterized in that a moisture separating drainage compartment is installed at the inlet of the drainage system, which is integrated in the underflow float bypasses and connected to in its upper part of the intake pipe of the air duct with its intake extended along the incoming flow, and the air receiver from the atmosphere is formed vertically E slotted air inlets formed in the toe of the pylon, and communicates with the duct through the lumen of the drainage water separator chamber, provided with defined in a front portion of the air receiver and the front profiled vlagootrazhatelyami inclined bottom with drainage channels derived outwards.